全球海洋熱浪／冷浪事件特征及其物理機制獲揭示

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近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室研究員王春在團隊聯合美國喬治亞理工學院付垚博士，首次利用衛星觀測數據、再分析資料和CMIP6模式揭示了當前和未來氣候變暖情景下全球海洋熱浪/冷浪事件特征及其物理機制。相關研究發表于Earth’s Future。姚玉龍博士為該論文第一作者、王春在為通訊作者。

海洋熱浪是指發生在海洋中的極端高溫事件，定義為海表溫度至少連續五天超出氣候平均態90百分位閾值。海洋熱浪在時間上可持續數天至數月，面積可達幾平方公里至數千平方公里，給海洋生態系統帶來嚴重威脅。海洋冷浪與海洋熱浪相反，定義為海表溫度至少連續五天低于氣候平均態10百分位閾值。海洋冷浪也會導致珊瑚礁白化、魚類死亡等海洋生態災害。

該研究表明，1982-2020期間全球海洋熱浪快速增加，年均總天數趨勢為8.7天/10年；海洋冷浪快速減少，年均總天數趨勢為-6.0天/10年。CMIP6多模式結果也同樣表明未來（2021-2070）海洋熱浪增多而海洋冷浪減少，且海洋熱浪與冷浪的發生面積比在SSP245情景下達20倍，SSP585情景下達45倍。需要特別指出的是，北大西洋副極地海域成為未來海洋冷浪事件的“高地”，海洋冷浪總天數和平均持續時間都顯著高于其他海域。

上層海洋（0-700米）變暖是導致全球海洋熱浪增多而海洋冷浪減少的主要原因。全球變暖背景下，未來上層海洋熱含量仍持續增加，且混合層深度不斷變淺，促使海洋熱浪事件增多而海洋冷浪事件減少。北大西洋副極地海域的海洋冷浪高值中心與未來大西洋經向翻轉流（AMOC）的減弱有關：當AMOC減弱時，海洋向北的熱輸送減少，導致北大西洋副極地海域變冷，降低海表溫度，引發海洋冷浪事件。

上述研究得到了國家自然科學基金重大項目、國家重點研發計劃、國家自然科學基金青年項目、中國博士后科學基金等共同資助。